Was ist lokale Korrosion
Lokale Korrosion bezeichnet das Korrosionsphänomen, das in bestimmten lokalisierten Bereichen der Materialoberfläche auftritt, anstatt gleichmäßig über die gesamte Oberfläche verteilt zu sein. Diese Art der Korrosion führt häufig zu schwerwiegenderen Schäden in bestimmten Bereichen des Materials.
Zu den häufigsten Arten lokaler Korrosion gehören:
- Lochkorrosion: Bei dieser Art der Korrosion bilden sich kleine Vertiefungen oder Löcher auf der Metalloberfläche. Sie entstehen typischerweise in Bereichen, in denen der Schutzfilm fehlt, insbesondere bei rostfreiem Stahl oder anderen Legierungen.
- Spaltkorrosion: Tritt in engen Räumen oder Spalten auf, wo Metalloberflächen in Kontakt sind, wodurch der Fluss von Wasser und Sauerstoff eingeschränkt wird und Korrosion gefördert wird.
- Hohlkorrosion: Kommt häufig bei Materialien wie Aluminiumlegierungen vor, bei denen sich die Korrosion auf der Oberfläche oder den Kontaktflächen konzentriert und kleine lochähnliche Defekte bildet.
Lokale Korrosion ist im Allgemeinen gefährlicher als großflächige Korrosion, da sie in kurzer Zeit große Schäden verursachen kann und mit herkömmlichen Prüfmethoden nur schwer zu erkennen ist.
Merkmale lokaler Korrosion
Konzentrierte Korrosionsbereiche: Im Gegensatz zur gleichmäßigen Korrosion tritt lokale Korrosion nur in bestimmten Bereichen des Materials auf. Dies führt zu tiefer Korrosion in lokal begrenzten Bereichen, während andere Teile möglicherweise keine sichtbaren Schäden aufweisen.
Höhere Korrosionsrate: Lokale Korrosion führt typischerweise zu einer schnelleren Korrosionsrate in bestimmten Bereichen und verursacht dort eine schnelle Verschlechterung oder Perforation, während die Gesamtkorrosion auf der Oberfläche relativ gering bleibt.
Schwer zu erkennen: Da die Korrosion nur in örtlich begrenzten Bereichen auftritt, ist sie durch regelmäßige Sichtprüfungen oder Oberflächenuntersuchungen oft nicht leicht zu erkennen. In der Regel sind präzisere Prüftechniken wie Ultraschallprüfungen oder elektrochemische Methoden erforderlich.
Beispiele für lokale Korrosion
Lochkorrosion in Edelstahl:
Beispiel: In Meerwasserumgebungen können Edelstahlrohre oder -geräte Lochkorrosion erleiden. Meerwasser enthält hohe Konzentrationen von Chloridionen, die die schützende Passivierungsschicht von Edelstahl zerstören können, was zu kleinen und tiefen Löchern führt. Diese Löcher können sich ausweiten und schwere strukturelle Schäden verursachen.
Häufige Anwendungen: Seewasserkühlsysteme, chemische Reaktoren, Schiffsausrüstung.
Lokale Korrosion in Wärmetauschern:
Beispiel: In Wärmetauschern kann es an Stellen mit ungleichmäßigem Wasserfluss oder Wasseransammlungen zu lokaler Korrosion kommen, insbesondere wenn das Wasser korrosive Ionen (z. B. Chloridionen) enthält. Dieses Problem tritt häufig in Kühlsystemen in der Petrochemie oder Energieindustrie auf.
Häufige Anwendungen: Ölraffinerien, Kühlsysteme für Chemieanlagen, Wärmetauscher.
So verhindern Sie lokale Korrosion
Die Verhinderung lokaler Korrosion erfordert im Allgemeinen eine Kombination von Maßnahmen wie Materialauswahl, Designoptimierung, Oberflächenbehandlung, Umweltkontrolle und regelmäßige Wartung. Hier sind einige gängige Präventionsstrategien:
Wählen Sie geeignete Materialien
Korrosionsbeständige Materialien: Der erste Schritt zur Vermeidung lokaler Korrosion ist die Auswahl von Materialien mit ausgezeichneter Korrosionsbeständigkeit. Beispielsweise rostfreier Stahl (wie 304L, 316L), hochlegierte Stähle, Nickelbasislegierungen und Titanlegierungen können in bestimmten Umgebungen lokale Korrosion wirksam verhindern.
Chloridbeständige Legierungen: In Umgebungen mit hohem Chloridgehalt (z. B. See- oder Salzwasser) sollten chloridbeständige Materialien verwendet werden, wie z. B. Superduplex-Edelstahl (2205), Hastelloyoder Inconel kann das Risiko von Loch- und Spaltkorrosion verringern.
Oberflächenbehandlung
Passivierung: Durch die Passivierung von Edelstahl und anderen Materialien kann deren Korrosionsbeständigkeit durch die Bildung einer Schutzschicht auf der Oberfläche verbessert und so die Entstehung von Lochfraß verringert werden.
Beschichtungsschutz: Durch das Auftragen von Beschichtungen (z. B. Polyurethan-, Epoxid- oder Metallbeschichtungen) zum Isolieren der Materialoberfläche vor korrosiven Medien kann die Korrosionsquelle reduziert werden.
Elektrochemische Hemmung: Der Einsatz anodischer oder kathodischer Schutzverfahren zur Stabilisierung des Metalloberflächenpotenzials kann zur Verhinderung lokaler Korrosion beitragen.
Designoptimierung
Reduzieren Sie Spalten und tote Zonen: Vermeiden Sie Konstruktionen, bei denen Spalten und tote Zonen entstehen, die schwer zu reinigen oder zu entleeren sind. In diesen Bereichen kommt es häufig zu Wasseransammlungen und Sauerstoffmangel, sodass sich die Gefahr lokaler Korrosion erhöht.
Stresskonzentration vermeiden: Optimieren Sie Ihre Konstruktionen, um Spannungskonzentrationen zu verhindern, insbesondere in Schweißbereichen, Schraubverbindungen und Übergangszonen, wo die Gefahr einer Spannungsrisskorrosion größer ist.
Richtiges Entwässerungsdesign: Sorgen Sie dafür, dass Wasser ungehindert aus Rohren, Behältern und anderen Geräten abfließen kann, um Wasseransammlungen oder eine längere Feuchtigkeitsspeicherung zu vermeiden. Dadurch verringert sich die Wahrscheinlichkeit einer Spaltkorrosion.
Durch diese vorbeugenden Maßnahmen lässt sich die Entstehung lokaler Korrosion deutlich verringern und die Lebensdauer von Geräten und Bauwerken verlängern.
Weitere Ressourcen:
https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/localized-corrosion
DE 
EN 
RU 
FA 
ID